Question

（1）某探究小组利用如图甲所示的气垫导轨来探究加速度与力和质量之间的关系．先将滑块自导轨右侧由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门l、2的时间分别为△t_l、△t₂，用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d，则滑块经过光电门1时的速度表达式v_l=______；经过光电门2 时的速度表达式v₂=______，滑块加速度的表达式a=______．（以上表达式均用已知字母表示）．图乙是用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为______mm．

（2）为了测定一铅蓄电池的电动势和内电阻，某同学连接好如图a所示的实物图．
①请指出电路连接中的错误并在方框中画出正确的实验原理图；

I（A）	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
U（V）	2.60	2.40	2.20	2.00	1.80	1.60

②按照正确的实验操作步骤，该同学得到如下表所示的实验数据，请在图b坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线，根据实验得到的U-I图象可求得电源电动势为E=______V，内电阻为______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度．
（2）由原理图将电流表与滑动变阻器串联，将电压表并联在电滑动变阻器及电流表两端，注意开关应能控制整个电路；滑动变阻器在开始时应调节到使电路中电流最小的位置；
由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．
解答：解：（1）滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁=，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂=．
根据v₂²-v₁²=2ax得，a=（）．
游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，所以最终读数为8.25mm．
（2）①滑动变阻器不能起到改变阻值的作用；开关连接错误，当开关断开时，电压表仍连入电路中．
电路图：

②运用描点法作出电压随电流变化的U-I图线，如上图：
由U-I图可知，电源的电动势E=3.0V；
当路端电压为1.5V时，电流为3A，则由闭合电路欧姆定律可知：r==0.5Ω
故答案为：（1），，（），8.25．
（2）①滑动变阻器不能起到改变阻值的作用；开关连接错误，当开关断开时，电压表仍连入电路中
②3.0，0.5．
点评：（1）解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法，以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度．
（2）本题考查电路图的连接、数据的处理等内容，要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求，并能正确根据图象得出电动势和内电阻．